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异构集成的演变推动了AI时代的到来

异构集成: 一种通过后端先进封装制程得以延续摩尔定律的方法。

正值人工智能(AI)的时代!不久将来,衣、食、住、行,各类生活,都会与AI有更紧密的关系,包括在高速公路上行驶的高智能汽车、备餐的家用机器人等。宏观来看,利用嵌入式AI技术建设的城市,将高效运行大量设备和机器人,而高性能计算(HPC)设备将成为终端和边缘计算所需的关键原件之一,故此相信HPC芯片的设计和组装,定必成为半导体封装产业的关键制程。

在过去的几十年间,摩尔定律一直引领著半导体产业。到了现在,当节点尺寸小于14nm/10nm时,摩尔定律已接近极限。但据报导有部分厂商仍在继续开发先进节点,意图突破极限, 如台积电(TSMC)已经开始采用5nm技术对旗舰AP SoC芯片进行采样,并且宣布了3nm节点开发的目标是在2021年之前开始风险构建。

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目前,TSMC在3nm晶圆厂的投资已超过200亿美元,到晶圆厂建成时总投资将达到惊人的500亿美元。所以部分厂商认为回报与所需的投入资本不太相称,因此他们开始质疑节点的持续发展。要在技术发展和成本效益中取得平衡,到底未来,节点技术应朝什么方向发展呢?

为了减少对未来节点开发的资本投入,其中一种最有效的方法是从「仅前端节点缩放(only front-end node scaling)」切换到「后端封装异构集成(combination with back-end scaling)」。很多厂商认为异构集成(Heterogeneous Integration;HI)是未来发展的新方向,这是一种后端方法,通过先进封装技术集成多个具有不同功能的小芯片,并且从技术和经济方面来看,每种芯片均以最合适的节点技术制造而成,得以重新组装类似SoC功能。市面上有多种不同的异构集成方法。 其中一些已经处于批量生产模式。

以往的晶圆厂、OSAT和基片供应商等都只专注于自身领域,如今随著异构集成的不断发展,彼此间的界限变得模糊,同时亦为每个市场参与者打开了更多商机。晶圆厂正在进军先进封装装配业务;基片厂通过提供被动和主动嵌入功能及其基片业务进入装配工序;尽管OSAT似乎在面对来自晶圆厂和基片厂的竞争处于困境,但他们也在推动开发更具成本效益的封装技术,以应对Al世界对物联网边缘设备涌现的巨大需求。毫无疑问,异构集成将在相关制程、关键材料和辅助设备方面面临许多新的技术挑战。因此,各界都期望晶圆厂、OSAT和基片厂以及半导体设备制造商和材料供应商之间开展更多的协作和共同开发工作。

过去十年通过全球HVM安装,ASMPT已展示出其FIREBIRD TCB产品和制程技术。得益于ASMPT扇出技术联盟(面板级扇出固晶机),NUCLEUS XL亦被公认为全球高精度面板级封装制程的指标 (Process of Record – POR) 。ASMPT提供独特的全面互连解决方案、经验以及通过与许多顶级HI推动者的合作来建立技术基础,以应对挑战,降低拥有成本并加快产品上市速度。为了构建AI时代并开拓数码化世界,ASMPT已准备好和各界合作进行共同开发。浏览全文

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